DE3913212A1 - Filterungsverfahren und vorrichtung zum ausfuehren des verfahrens - Google Patents
Filterungsverfahren und vorrichtung zum ausfuehren des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Filterungsverfahren und eine
Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Die Erfindung betrifft die Verbesserung eines Filterungsverfahrens,
bei dem das zu trocknende Minimum über eine
feinporige mit Flüssigkeit gesättigte Saugfläche in hydraulischen
Kontakt mit einer bezüglich des zu trocknenden Mediums
unter Unterdruck gesetzten Flüssigkeit gebracht wird. In dem
betreffenden Verfahren wird eine spezielle feinporige Saugfläche
verwendet, mit der das zu trocknende Medium in direkten
Kontakt gebracht wird. In dem Verfahren liegen die Durchmesser
der Feinporen der Filterplatte hauptsächlich im Bereich
0,05-2 µm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im vorstehenden
genannte Filterungsverfahren zu verbessern. Die
Aufgabe besteht auch in der Schaffung einer Filterungsvorrichtung,
mit der effektiv und schnell große Stoffmengen gefiltert
werden können.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen
charakteristisch, daß in dem Verfahren eine Filterplatte oder
dergleichen und das mit Hilfe von Flüssigkeitssog daran befestigte
zu filternde Material mit einer druckdichten Schale
umgeben werden, und daß in die genannte Schale bezüglich des
Luftdruckes ein Überdruck gebracht wird, mit dem das Austreten
der Flüssigkeit aus dem zu filternden Material verstärkt
wird.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentlichen
charakteristisch, daß die Vorrichtung aus einer die Filterplatten
in sich einschließenden druckdichten Schale besteht,
in welche sich Überdruck bringen läßt, wodurch die
Filterung und das Abführen der Flüssigkeit aus dem zu filternden
und zu trocknenden Material beschleunigt wird.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Überdruck in
einen oberhalb des Materialschlammes vorhandenen Druckraum
gebracht. Die in dem betreffenden Druckraum befindlichen Filterplatten
sind vorteilhaft keramische Filterplatten. Das zu
filternde Material setzt sich aufgrund der Wirkung von Unterdruck,
der in die Platten eingebracht wird, an der Oberfläche
der Filterplatten fest. Die auf das gefilterte Material einwirkende
Druckdifferenz kann erhöht werden, indem auf die
Außenseite der Filterplatten Überdruck gebracht wird, der
ausdrücklich höher als der Luftdruck ist. Erfindungsgemäß
wird der genannte Überdruckraum gebildet, indem die zu drehende
Plattengruppe mit einer Schalenkonstruktion umhüllt
wird, die druckdicht abschließt. In der günstigsten Ausführungsform
der Erfindung wird Schutzgas oder Dampfatmosphäre
mit Überdruck, der ausdrücklich höher als der Luftdruck ist,
in den Druckraum gebracht. Das betreffende Schutzgas oder die
Dampfatmosphäre verhindert Sauerstoffreaktionen mit dem zu
filternden Material und verhindert damit z. B. die Bildung
unerwünschter Karbonate, durch welche die Filterungsfläche in
gewöhnlichen Konstruktionen schnell verstopft wird. Im folgenden
gilt im Zusammenhang mit Über- und Unterdruck der normale
Luftdruck als Referenz- oder Vergleichsniveau.
Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf einige
in den Abbildungen der beigefügten Zeichnungen dargestellte
Ausführungsbeispiele, auf deren Einzelheiten die Erfindung
jedoch nicht begrenzt ist, ausführlich beschrieben.
In Fig. 1 ist eine in dem erfindungsgemäßen Verfahren
verwendete Filterplatte gezeigt.
In Fig. 2 ist der Schnitt I-I aus Fig. 1 gezeigt.
Dargestellt ist die in dem erfindungsgemäßen
Verfahren verwendete Saugfläche und
anhand dieser Abbildung wird das erfindungsgemäße
Verfahren beschrieben.
Fig. 3 zeigt schematisch die in dem erfindungsgemäßen
Verfahren verwendete Vorrichtungsanordnung
in Seitenansicht.
Fig. 4A zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht.
Fig. 4B zeigt die Vorrichtung nach Fig. 4A aus der
Richtung des Pfeiles C₁ von Fig. 4A gesehen.
Fig. 4C zeigt den Schnitt I-I von Fig. 4A in vergrößertem
Maßstab. Die Abbildung ist ein
Ausschnitt und eine zum Teil prinzipielle
Darstellung der Vorrichtung.
Fig. 5 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren und die
Vorrichtung als Blockschema.
Fig. 6 zeigt schematisch die Funktion der Schaber
der erfindungsgemäßen Vorrichtung und das
Sammeln des gefilterten und getrockneten
Materials und dessen Entfernung aus dem
Filterungsraum. Die Abbildung zeigt die
Vorrichtung in Richtung des Pfeiles C₂ von
Fig. 4C gesehen.
In Fig. 1 ist eine in dem erfindungsgemäßen Verfahren
und der Vorrichtung verwendete Filterplatte 11 gezeigt. Die
Abbildung zeigt die Filterplatte 11 von oben gesehen. Die
Vorrichtung wird vorteilhaft aus mehreren kreisförmig angeordneten
Filterplatten gebildet. Jede Platte 11 besteht aus
einem Anschluß 13, der an ein zentrisches Saugrohr 12 angeschlossen
ist. Durch den Anschluß 12 und 13 wird ein Flüssigkeitssog
auf die feinporige Filterflächen 11′, 11′′ der Platte
gerichtet.
In Fig. 2 ist schematisch das erfindungsgemäße Verfahren
gezeigt. Die Filterungsvorrichtung 10 besteht aus ein
oder mehr Filterplatten 11. Die Filterplatten 11 sind vorteilhaft
aus keramischem Material. Sie bestehen aus einer
feinporigen Konstruktion, deren Porengröße, Porenradius
hauptsächlich im Bereich 0,05-2 µm liegt. Fig. 2 zeigt, daß
das zu filternde Material M an der Filterplatte 11 auf in
Fig. 4 gezeigte Art und Weise, an beiden Beschichtungsseiten
11′, 11′′ der Filterplatte angebracht ist. Die Filterplatte 11
ist mit Flüssigkeit, z. B. mit Wasser, getränkt und das betreffende
Filterplattenwasser steht mit dem an die Filterplatte
gebrachten Flüssigkeitsraum N in Verbindung, der z. B.
mit einer Pumpe weiter unter bedeutenden Unterdruck gesetzt
ist. Die in der Filterplatte 11 befindlichen Mikrokapillaren
entleeren sich jedoch trotz des Unterdruckes nicht, weil die
Oberflächenkräfte der Filterplatte dies verhindern. Wenn der
Radius der größten Pore der Filterplatte 11 R ist, kann das
Wasserhaltevermögen, d. h. der größte Unterdruck Δ p, der für
Wasser angesetzt werden kann, bei dem die Platte noch wassergesättigt
bleibt, aus folgender Formel errechnet werden
in der γ = Oberflächenspannung des Wassers und R = Berührungswinkel
zwischen Wasseroberfläche und Filterfläche ist. Mit
Hilfe der Formel (I) wird ermittelt, daß wenn der Porenradius
1,2 µm und der Berührungswinkel 30° betragen, der maximale
Unterdruck für 20°C Wasser 1 bar (γ = 70 · 10-3 N/m) ist.
Wenn die Filterplatte mit einem porösen Trocknungsmedium
beaufschlagt wird, bildet das in der Filterplatte und dem zu
filternden Material befindliche Wasser eine einheitliche
Wasserschicht. Weil der Druck in der Filterplatte und dem
darunter befindlichen Wasser niedrig ist, beginnt das Wasser
aus dem zu filternden Material durch die Filterplatte 11
hindurch zu fließen. Die Wasserströmung endet, wenn das zu
filternde Material M so trocken geworden ist, daß der darin
vorhandene Wasserdruck derselbe ist wie der Druck des Wassers
unter der Filterplatte.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das zu filternde
Material ganz ohne thermische Trocknung getrocknet
werden. Wenn beispielsweise als Luftdruck 2 bar angesetzt
wird anstelle von 1 bar, ist festzustellen, daß bei einem
absoluten Druck des Wassers von 0,1 bar theoretisch ein Wert
von u v = 0,08 erreicht werden kann. Das setzt voraus, daß die
Filterplatte so feinporig ist, daß ihr Wasserhaltevermögen Δ p
1,9 bar, d. h. R 0,6 µm wenn R = 30°. Der Druck von 20°C
Wasser beträgt 0,023 bar. Ein niedrigerer Druck kann für
Wasser nicht angesetzt werden, weil das Wasser sonst zu kochen
beginnt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Filterung
verstärkt, indem Überdruck in den Druckraum oberhalb des Filtermaterials
gebracht wird. Dadurch läßt sich die über dem
Filterungsmaterial waltende Druckdifferenz steigern und damit
die Filterung und die Stofftrocknung bedeutend beschleunigen.
Durch das erfindungsgemäße Einbringen von Überdruck kann das
Material auch gründlicher getrocknet und die im Stoff zurückbleibende
Endfeuchtigkeit minimiert werden.
Im folgenden ist eine Tabelle über den Einfluß der über
das Filterungsmaterial waltenden Druckdifferenz auf die erforderliche
Porengröße des Materials der Filterplatte 11 angeführt.
Die Filterplatte 11 ist immer in Abhängkeit von der
Druckdifferenz zu wählen derart, daß die Filterungsfläche
auch bei der betreffenden Druckdifferenz flüssigkeitsgesättigt
bleibt. Je größer die Druckdifferenz über das zu filternde
Material ist, desto kleiner ist die geforderte Porengröße
für das Filterungsmaterial. Andererseits wird das Filterungsergebnis
mit abnehmender Porengröße immer besser.
Druckdifferenz (kPa) über dem zu filternden Material | |
Porengröße (µm) ⌀ Durchmesser | |
98 | |
2,9 | |
125 | 2,2 |
150 | 1,9 |
200 | 1,4 |
250 | 1,1 |
In Fig. 3 ist zum Teil schematisch in Seitenansicht
35 eine im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Vorrichtung
gezeigt. Die Vorrichtung 10 besteht zweckmäßig aus mehreren
Filterplatten 11. Die Platten 11 sind kreisförmig angeordnet
derart, daß der Anschluß 12 jeder Platte 11 an ein zentrales
Saugrohr 14 angeschlossen ist, das sich auf einer Rotationswelle
15 befindet.
Jede Filterplatte 11 ist über einen Anschluß 13 an das
betreffende Mittelrohr 14 angeschlossen. Die Platten 11 sind
angebracht, um durch das Becken 16 zu laufen. Das Becken 16
kann z. B. mit Torfschlamm oder ähnlichem zu trocknendem oder
zu filterndem Material gefüllt sein. Durch das zentrale Rohr
14 und die Anschlüsse 13 wird Unterdruck in die Filterplatten
11 geleitet. Dank der porösen Struktur der Filterplatten 11
läuft der im Becken 16 befindliche zu trocknende und zu filternde
Schlamm, aus dem Flüssigkeit entzogen werden soll,
aufgrund der auf die Mitte der Filterplatten 11 gerichteten
Unterdruckwirkung auf die Platten gegen deren Saugflächen 11′
und 11′′. Die Flüssigkeit des Schlammes wird infolge der Unterdruckwirkung
durch die Saugflächen 11′ und 11′′ der Filterplatten
11 weiter in den Innenraum der Platten 11 und
weiter durch separate Anschlüsse 13, 14 aus der Vorrichtung
abgesogen.
Wenn die Filterplatten 11 kreisförmig um das zentrale
Rohr oder die Welle 15 herum angeordnet sind und die Welle 15
dabei mit Motorantrieb drehbar ausgeführt ist, wird jede Filterplatte
11 der Reihe nach in das Becken befördert, wonach
sie aus diesem mit der Drehung der Rotationswelle 15 wieder
austritt. Infolge der Wirkung des in die Filterplatten eingebrachten
Unterdruckes 11 steigt mit den Filterplatten das an
den Außenflächen der Platten haftende zu trocknende Material
aus dem Becken 16 in den oberseitigen Schlammraum 17 auf. Bei
Aufrechterhaltung des Unterdruckes setzt die Trocknung und
Filterung des Stoffes während der betreffenden Aufwärtsbewegung
fort. Wenn der zu trocknende Stoff, wie z. B. Torf, z. B.
bis zur Stelle A der Abbildung gelaufen ist, lösen die an
genannter Stelle befindlichen Streifmesser 18 oder ähnliche
Ablösevorrichtungen das Material von den Saugflächen 11′ und
11′′ ab. Danach wird der getrocknete Stoff von den Platten 11
und aus der Vorrichtung abtransportiert. Die Konstruktion
besteht weiter aus einem Ständer D, der dazu dient, das
Becken 16 zu tragen. Das Becken 16 hat ein Ablaufrohr 19.
Weiter gehören zur Vorrichtung ein Vorratsbehälter für den
zu trocknenden Stoff, der wiederum einen Abfluß hat. Zum
Drehen der zentralen Rotationswelle und des Rohres ist ein
Motor, vorteilhaft Elektromotor, angebracht.
Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus einer Schalenkonstruktion
20, die angebracht ist, den überdruckführenden
Raum T zu umgeben und in sich einzugrenzen. Die Schalenkonstruktion
besteht vorteilhaft aus einem zu öffnenden
Deckelteil 20 a, der sich druckdicht mit dem Bodenteil 20 b
verbinden läßt, der weiter als Becken 16 des zu filternden
Materials dient.
In dem erfindungsgemäßen Saugtrockner dienen die Saugflächen
der Filterplatten ausdrücklich als flüssigkeitsgesättigte
Saugflächen, womit gemeint ist, daß Luft (oder Gas im
allgemeinen) die Saugfläche bei den im Verfahren angewendeten
Druckdifferenzen zwischen Gas oder Dampf oder Luft und der
Flüssigkeit nicht durchdringt. In dem erfindungsgemäßen Saugtrockner
wird das zu trocknende Medium mit Hilfe der feinporigen
mit Flüssigkeit gesättigten Saugfläche einer Platte in
hydraulischen Kontakt mit einer bezüglich des zu trocknenden
Mediums unter Unterdruck gesetzten Flüssigkeit gebracht. Die
Vorrichtung eignet sich zum Trocknen und Filtern verschiedener
Stoffe. Weiter ist hervorzuheben, daß als mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung abzusaugende Flüssigkeit neben Wasser
jede beliebige andere Flüssigkeit dienen kann.
In Fig. 4A-4C ist eine vorteilhafte Ausführungsform der
in dem erfindungsgemäßen Filterungsverfahren verwendeten
Filterungsvorrichtung genauer dargestellt.
In Fig. 4A ist die Vorrichtung von der Seite gezeigt.
Das Ständergerüst ist in der Abbildung mit dem Buchstaben D
bezeichnet. Vom Ständergerüst wird die Schale 20 getragen,
die in sich einen Raum T einschließt. Die Schale 20 schließt
druckdicht ab und besteht aus einem zu öffnenden und abnehmbaren
Oberteil 20 a, der über einen Flansch 20 c mit dem Unterteil
20 b verbunden ist. Die Schale 20 hat eine Kontrolltür
21, die vorteilhaft am Oberteil 20 a der Schale 20 angebracht
ist. Durch die Kontrolltür 21 kann der Filterungsvorgang
beobachtet werden. Die Filterplatten 11 sind im Inneren der
Schale 20 untergebracht. Sie sind auf der Welle 22 beweglich
angebracht. Die Welle 22 ist in Lagern 23 und 24 drehbar
gelagert. Die Durchdringungen der Welle 22 in der Schale 20
sind abgedichtet derart, daß der in das Innere der Schale 20
gebrachte Überdruck p₁ den gewünschten Wert hält und durch
die Verbindungsstelle von Welle und Schale keine Leckagen
stattfinden.
In Fig. 4A ist unter der Bezeichnung 26 ein Förderer
eingezeichnet, mit dem das getrocknete und gefilterte Material
aus der Vorrichtung 10 abgeführt wird. Der Förderer 26
ist vorteilhaft ein Schneckenförderer. Mit Pfeil C₁ ist der
Transport des gefilterten und getrockneten Materials zum
anderen Ende des Schneckenförderers 27 bezeichnet, wo es
durch die Schwerkraft in einen sog. Zellenförderer 28 fällt.
Mit Hilfe des Zellenförderers 28 kann das gefilterte Material
M′ aus der Endzone des Schneckenförderers 27 abtransportiert
werden, ohne daß während dieses Abtransports eine Druckleckage
aus dem Inneren der Schale 20 ins Freie erfolgt.
In den im Schaleninneren oberhalb des zu filternden
Schlammes M vorhandenen, in Fig. 4B gezeigten Überdruckraum
29 wird durch den Kanal 30 Überdruck p₁ gebracht. Das zu
filternde Material ist im Unterteil 20 b der Schale 20 angeordnet,
um von dort immer während der Saugphasen an die
Filterplatten 11 übertragen und an diesen befestigt zu werden.
Die Materialfläche des zu filternden Schlammes ist in
Fig. 4B mit C bezeichnet.
In Fig. 4C ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt
gezeigt, der durch die Schnittlinie II-II von Fig. 4B
gelegt ist. Zur Vorrichtung gehört ein Kanal 30, durch welchen
Überdruck in den inneren Überdruckraum 29 der Schale 20
gebracht wird. In der üblichsten Ausführungsform der Erfindung
wird in den Raum 29 überhaupt eine Gasatmosphäre mit
Überdruck, z. B. Luft mit Überdruck, gebracht. In der günstigsten
Ausführungsform der Erfindung wird jedoch in den betreffenden
Raum eine Dampfatmosphäre gebracht. Dadurch wird die
Verwendung von Sauerstoff und werden auch ungünstige Oxydationsreaktionen
vermieden. Der Zweck der Schale 20 ist vielseitig.
Die Schale 20 schützt das Personal vor Gasen und Dämpfen,
die aus dem zu filternden Material verdampfen. Die Schale
hat auch den Zweck, als Druckhülle zu dienen, die ermöglicht,
daß in dem inneren Druckraum 29 der Schale 20 Überdruck
erzeugt werden kann. Damit wird zwischen dem Gas, der
Luft oder am günstigsten dem Dampf des Raumes 29 und der aus
dem Material zu saugenden Flüssigkeit N eine größere Druckdifferenz
erzielt als in einem Fall, bei dem die Filterplatten
11 von normalem Luftdruck umgeben sind.
Nach Fig. 4C besteht die Vorrichtung aus mehreren Filterplattengruppen,
abbildungsgemäß aus den Gruppen 11 a, 11 b,
11 c, 11 d und 11 f. Zu den in derselben Phase befindlichen Filterplatten
11 jeder Plattengruppe 11 a, 11 b, . . . wird über ein
Kanalsystem 31 ein Anschlußstutzen von einem Verteilerventil
25 gebracht. Somit hat jede Plattengruppe für ihre in derselben
Phase befindlichen Filterplatten eigene Anschlüsse 31 a,
31 b, usw. Am Verteilerventil 25 befindet sich weiter ein Anschluß
25 c, durch den Flüssigkeit aus dem zu filternden Material
abgesaugt wird, und dementsprechend hat das Verteilerventil
25 einen Anschluß 25 d, durch welchen reziproker Druck
und Reinigungsflüssigkeit in die Filterplatten 11 gebracht
werden können.
Das Ventil bzw. der Saugkopf 25 verteilt den Unter- und
Überdruck über ein separates Rohrleitungssystem auf jede Filterplatte
11 oder Plattengruppe 11 a, 11 b, . . . Erfindungsgemäß
wird ein Ventil 25 bzw. Saugkopf verwendet, der aus einem Statorteil
25 a und einem Rotorteil 25 b besteht. Mit der Welle 22
dreht sich der Rotorteil 25 b und der Statorteil 25 a befindet
sich stationär an der äußeren Stirnseite der Welle. Durch den
Statorteil 25 a wird Sog in den rotierenden und angetriebenen
Rotorteil 25 b gebracht und durch im Rotorteil 25 b befindliche
Gegenöffnungen werden der Unterdruck und die Filterungsphasen
über Kanäle 31 a, 31 b, . . . weiter auf die Platten oder Plattengruppen
verteilt. Bei Verwendung der Schalenkonstruktion 20
kann der rotierende Rotorteil 25 b innerhalb der Schalenkonstruktion
20 angeordnet werden. Die Schalenkonstruktion 20 b
ist gegen den stationären Statorteil 25 a abgedichtet. Dadurch
wird eine vom Inneren der Schale 20 zur Außenluft dichte Wellendurchführung
erzielt. Die andere Stirnseite der Rotationswelle
22 braucht nur eine druckdicht abschließende Separatlagerung.
Die Drehung des Rotors 25 b ist durch den Pfeil C₂
gekennzeichnet.
In Fig. 5 ist das erfindungsgemäße Verfahren als Blockschema
dargestellt. Die Abbildung ist eine schematische und
prinzipielle Darstellung. Der Überdruck für den Innenraum 29
der Schale 20 wird mit einem Kompressor 33 erzeugt. Im Raum
29 wird ein bestimmter Überdruck aufrecht erhalten und beispielsweise
über Druckmessung wird bei möglichem Druckabfall
im Raum 29 mit dem Kompressor 33 die erforderliche Druckergänzung
nachgepumpt. Bei der günstigsten Ausführungsform der
Erfindung wird im Raum 29 Dampfatmosphäre verwendet. Möglich
ist auch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der Luft
oder ein beliebiges Schutzgas, z. B. Stickstoff, verwendet
wird. Bei Vermeidung des Einsatzes von Sauerstoff werden auch
unerwünschte Oxydationsreaktionen vermieden. Bei Bedarf wird
zusätzlich Gas, bei Dampfatmosphäre Dampf, durch den Kanal 32
in den Raum 29 gebracht. In Fig. 5 ist mit Bezugszeichen 34
ein Kanal bezeichnet, durch welchen Flüssigkeit aus dem zu
filternden Material gesaugt wird. Zum Absaugen der Flüssigkeit
aus dem zu filternden Material ist eine Flüssigkeitspumpe
36 angebracht. Die Flüssigkeit wird als Filterungsflüssigkeit
in Richtung des Pfeiles L₁ nach Fig. 5 abgeführt. Am
eingetragenen Pfeil L₂ entlang wird das zu filternde Material
in die Schale 20 gebracht und das gefilterte und getrocknete
Material M′ wird am eingetragenen Pfeil L₃ entlang aus dem
Inneren der Schale 20 abgeführt.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform für das Abführen des
gefilterten Materials von der Oberfläche der Filterplatten 11
gezeigt. Ein Schaber 37 löst das gefilterte Material M an der
Stelle A von der Oberfläche 11′ der Filterplatte 11 ab. Bei
Bewegung der Platte 11 in Richtung der Pfeiles L₄ gegen den
Schaber 37 fällt das gefilterte Material M′ durch die Schwerkraft
in Richtung des eingetragenen Pfeiles L₅ in einen separaten,
vom Schaber abwärts führenden Kanal 38, unter dem sich
der im vorstehenden beschriebene Förderer 26, vorteilhaft
Schneckenförderer 27, befindet. Dieser transportiert das gefilterte
und getrocknete Material M′ weiter zur Entleerungsstelle
zum sog. Zellenförderer 28. Der Zellenförderer hat die
Aufgabe, als Entleerungselement zu dienen, mit dessen Hilfe
das gefilterte Material aus dem Inneren der Schale 20 oder
einem ähnlichen Druckbehälterteil entfernt wird. Der Zellenförderer
28 arbeitet so, daß das Material aus dem Inneren
des Druckbehälters ohne Druckleckagen entfernt wird.
Speziell bei der Anwendung von Dampfatmosphäre wird im
Druckraum 29 Karbonatbildung verhindert, durch welche in herkömmlichen
Lösungen die Poren der Filterplatten 11 verstopft
werden. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der Vorrichtung wird außerdem die Ausbreitung von Staub
auf die Umgebung verhindert. Auch das Austreten ausdünstender
giftiger Gase oder Dämpfe in die Arbeitsräume wird verhindert.
Erfindungsgemäß wird durch Druckerhöhung bzw. Erzeugung
höheren Druckes als Luftdruck im inneren Druckraum 29 der
Schale 20 die Kapazität der Vorrichtung gesteigert. Je höherer
Überdruck erzeugt wird, desto größer wird die Kapazitätssteigerung.
Schon ein Überdruck von 1 bar ergibt eine ca.
zweifache Kapazität im Vergleich zu dem Fall, bei dem sich
die Filterplatten in freier Außenluft befinden und unter
normalem Luftdruck stehen. Bei erfindungsgemäßer Anwendung
des Saugventils 25 wird mit Hilfe des Saugventils eine dicht
abschließende Durchführung der Rotationswelle gebildet. Durch
die erfindungsgemäße Bildung des Druckbehälters wird gleichzeitig
auch das Schlammbecken für das zu filternde Material
gebildet.
Weiter ist auch eine Ausführungsform der Erfindung möglich,
bei welcher der separate Druckkanal 30 nicht dauernd
verwendet wird, sondern der Druckbehälter für jede Filterung
extra mit Überdruck beaufschlagt wird und während der Filterung
keine Verbindungen zu einem Überdruckraum bestehen.
Claims (11)
1. Filterungsverfahren, in welchem ein zu filterndes
und zu trocknendes Medium über eine feinporige mit Flüssigkeit
gesättigte Saugfläche in hydraulischen Kontakt mit einer
bezüglich des zu trocknenden Mediums unter Unterdruck gesetzten
Flüssigkeit gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Verfahren eine Filterplatte oder dergleichen und das mit
Hilfe von Flüssigkeitssog daran befestigte zu filternde Material
(M) mit einer druckdichten Schale (20) umgeben werden,
und daß in die genannte Schale bezüglich des Luftdruckes ein
Überdruck gebracht wird, mit dem das Austreten der Flüssigkeit
aus dem zu filternden Material verstärkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Verfahren Dampfatmosphäre in einen Überdruckraum
(29) gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Verfahren Schutzgasatmosphäre in einen Überdruckraum
(29) gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Verfahren ein die Filterplatten (11) umgebender
innerer Druckraum (24) der Schale (20) für jeden Filterungsvorgang
getrennt unter Überdruck gesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Verfahren durch einen separaten Anschluß (30)
Überdruck in den innenseitigen Druckraum (29) der Schale
(20) gebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung des Überdruckes ein Kompressor
verwendet wird.
7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch
1 bis 6, bestehend aus mehreren Filterplatten (11)
oder Plattengruppen, wobei das zu trocknende oder zu filternde
Medium über eine feinporige mit Flüssigkeit gesättigte
Saugfläche einer Filterplatte in hydraulischen Kontakt mit
einer bezüglich des zu trocknenden Mediums unter Unterdruck
gesetzten Flüssigkeit gebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung aus einer die Filterplatten (11) in sich
einschließenden druckdichten Schale (20) besteht, in welche
sich Überdruck (P₁) bringen läßt, wodurch die Filterung und
das Abführen der Flüssigkeit aus dem zu filternden und zu
trocknenden Material (M) beschleunigt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung aus mehreren Filterplatten (11) oder
Plattengruppen sowie einer Welle (22), um welche herum die
Filterplatten (11) kreisförmig angeordnet sind, und einem unterseitigen
Becken der druckdichten Schale (20) besteht, in
welchem die Platten (11) oder Plattengruppen angebracht sind,
durch die Drehung der Welle (22) bewegt zu werden, wobei sich
das gefilterte Material (M) aufgrund der Unterdruckwirkung an
die Filterungsflächen (11′, 11′′) heftet und mit der Drehung
der Welle (22) aus dem Becken heraus nach oben steigt, wobei
unter weiterem Unterdruckeinfluß auf das zu filternde Material
dieses aufgrund der Unterdruckwirkung an den Filterungsflächen
haftend aus dem Becken in den inneren Überdruckraum
(29) der oberseitigen Schale (20) aufsteigt, wobei jede Platte
(11) im Überdruckraum (29) weiter zu Schabern (37) bewegt
wird, die das getrocknete Material (M) von den Flächen (11′,
11′′) der Platten (11) entfernen, wobei das getrocknete Material
(M′) vorteilhaft aufgrund der Schwerkraft auf einen Förderer
(26) fällt, der das getrocknete Material (M′) aus der
Vorrichtung und dem Inneren der Schale (20) abtransportiert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung aus einem Kompressor (33) oder
dergleichen besteht, mit welchem durch einen Anschluß (30)
Überdruck in den Druckraum (29) gebracht wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung aus einer Schale (20) oder
einem ähnlichen in sich begrenzten Druckraum (29) besteht,
der im wesentlichen unter Dampfatmospähre oder Schutzgasatmosphäre
gesetzt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung aus einem Ventil (25) besteht,
das sich aus einem rotierenden Rotorteil (25 b) und einem
stationären Statorteil (25 a) zusammensetzt, mit welchem Ventil
(25) die Filterungsphasen auf die Filterplatten (11)
verteilt werden, und in der Vorrichtung der Rotorteil aus
Anschlüssen (31 a, 31 b . . .) zu den Filterplatten (11) oder Plattengruppen
derselben Filterungsphase besteht und der Rotorteil
(25 b) angebracht ist, sich mit der Welle (22) zu drehen,
wobei der Rotorteil (25 b) im Inneren der Schale (20) untergebracht
ist und der Statorteil (25 a) des Ventils (25), gegen
welchen der Rotorteil (25 b) gleiten kann (Pfeil L₂), in stationärer,
gegen die Schale (20) druckdichter Position angebracht
ist.
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